Латунь - ее свойства и области использования.
Определение латуни, ее маркировка, химические свойства.
Латунь – это сплавы на основе меди, где основным легирующим элементом является цинк, иногда с добавками свинца, олова, железа, никеля и других элементов.
По химическому составу латуни подразделяются на двойные (простые) состоящие из меди и цинка и специальные, содержащие легирующие компо-ненты: Fe, Mn, Ni, Si, Sn, Pb.
Простые латуни маркируются буквой Л и цифрой, обозначающей процентное содержание меди: Л96, Л90, Л85, Л80, Л75, Л68, Л63. Содержание цинка определяется по остатку от 100%. Например, Л63 содержит 63% меди и 37% цинка. Простые латуни называют также двойными латунями (два основных компонента).
Специальные латуни кроме цинка содержат и другие легирующие элементы. Их маркировка включает в себя дополнительные буквы и цифры, указывающие легирующие элементы и их содержание в %. Содержание цинка определяется по остатку от 100%. Например ЛС59-1 содержит 59% меди, 1% свинца и 40% цинка. Многокомпонентные латуни делятся на классы, которые называются по основному (кроме цинка) легирующему элементу.
Латуни, как правило, обладают не очень высокой коррозионной стойкостью, хотя она в целом выше по сравнению с медью. Легирование латуни алюминием, (например, алюминиевая латунь марки ЛЦ31А2,5), отличается oт других латуней более высокой коррозионной стойкостью.
В табл. 4 представлены основные марки латуней. Они используются как для литья (литейные), так и для производства проката (деформируемые). Некоторые латуни используются для сварки и пайки.
|
|
|
Табл. 4 . Основные виды марок латуни.
| ПРОСТЫЕ | АЛЮМИНИЕВЫЕ | КРЕМНИСТЫЕ | ОЛОВЯННЫЕ | СВИНЦОВЫЕ |
| Л96 | ЛА85-0.5 | ЛК80-3 | ЛО90-1 | ЛС74-3 |
| Л90 | ЛА77-2 | ЛК62-0.5 | ЛО70-1 | ЛС64-2 |
| Л85 | ЛА67-2.5 | ЛКС65-1.5-3 | ЛО62-1 | ЛС63-3 |
| Л80 | ЛАЖ60-1-1 | ЛО60-1 | ЛС59-1 | |
| Л75 | ЛАН59-3-2 | МАРГАНЦЕВЫЕ | ЛОК59-1-0.3 | ЛС59-2 |
| Л70 | ЛЖМц59-1-1 | ЛС58-2 | ||
| Л68 | ЛАНКМц75-2-2.5-0.5-0.5 | ЛМц58-2 | НИКЕЛЕВЫЕ | ЛС58-3 |
| Л63 | ЛМцА57-3-1 | ЛН65-5 | ЛЖС58-1-1 |
Физические свойства.
Цвет латуни – золотисто-желтый. Блеск – отлично полируется, надолго сохраняет полированную поверхность. Если поверхность латуни не покрыта лаком, то на воздухе она темнеет.
Плотность латуни лежит (в зависимости от ее химического состава в следующем диапазоне – 8,3 – 8,7 г/см3.
Температура плавления латуни в зависимости от химического состава составляет 880 – 9500 С. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается.
Удельная теплоемкость латуни при температуре 200 С равна 0,377 кДж/кг . К, удельное электрическое сопротивление – (0,07 – 0,08) мкОм / м, т.е.примерно в 2,5 раза ниже, чем у бронзы, но больше, чем у меди.
Сравнение теплопроводности и электропроводности меди и различных марок латуни приведены ниже в табл. 5.
|
|
|
Табл. 5. Сравнение теплопроводности меди и латуней.
| МАТЕРИАЛ | МЕДЬ | Л68 | Л63 | ЛС59-1 | ЛЖМц59-1-1 |
| УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ | 0.018 | 0.064 | 0.065 | 0.065 | 0.093 |
| ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ | 0.925 | 0.28 | 0.25 | 0.25 | 0.18 |
Механические свойства латуни.
Твердость, предел текучести, предел прочности и пластичность простых латуней выше, чем у меди. В целом эти показатели растут с увеличением содержания цинка. Специальные же латуни обладают большей прочностью, по сравнению с простыми латунями.
Естественно, что механические свойства любого материала зависят от того в каком состоянии он подвергается испытаниям. На рис. 6 приведены значения основных параметров механических свойств для прутков из нескольких марок латуней и, для сравнения, из меди (правая часть рисунка). Хорошо видно, что медь обладает значительно более низким уровнем механических свойств.
Рис. 6. Механические свойства различных марок латуни.
Технологические свойства латуней.
Из простых латуней производится прокат всех видов. Все простые латуни имеют хорошие литейные свойства и могут использоваться для производства отливок. Имеются и специальные марки литейных латуней, например, алюминиевая латунь (ЛЦ31А2,5), которая благодаря легированию алюминием имеет хорошие литейные свойства. Также существуют и другие марки литейных латуней. Кремний, как и алюминий повышает жидкотекучесть латуни.
|
|
|
Антифрикционными свойствами простые латуни, также как и медь, не обладают. Специальные латуни обладают лучшей коррозионной стойкостью к большему числу сред по сравнению с простыми латунями, а также большинство специальных латуней имеют хорошие антифрикционные свойства. Особая стойкость отдельных латуней к конкретным средам в специфических условиях эксплуатации определяет сферу их преимущественного применения. Например, оловянные латуни называют «морскими латунями».
Латунь хорошо обрабатывается на режущих станках. С этой точки зрения
самыми распространенными являются свинцовые латуни. Их главное свойство – отличная обрабатываемость резанием. Это проявляется в возможности скоростной обработки заготовок с малым износом инструмента. При этом образуется мелкая сыпучая стружка, что определяет чистоту обрабатываемой поверхности и минимальный наклеп при резании. Это определяет применение свинцовых латуней для изготовления мелкоразмерных деталей для точной механики. Наилучшую обрабатываемость имеет латунь ЛС63-3. По отношению к ней оценивают обрабатываемость цветных металлов и углеродистых сталей (в процентах).
|
|
|
Латунь хорошо сваривается и паяется как мягкими, так и твердыми припоями. Большинство латуней обладают высокой ковкостью, т.е. хорошо прокатываются, штампуются и чеканятся. Латунь легко и прочно покрывается различными гальваническими покрытиями – никелем, серебром и золотом; хорошо принимает химические оксидировки и может быть тонирована в любые цвета.
Использование латуни в художественных целях.
В XIX в. в Западной Европе и в России в качестве «поддельного золо-та» для производства дешевых ювелирных изделий широко применяли спла-вы, состоящие из меди с небольшими примесями цинка (до 18 %) и олова, которое улучшает литейные свойства сплава. Таким образом, можно указать на такое художественное направление использования латуни – имитация драгоценных металлов. Например, сплавы золота 585-й пробы имитируют латунью ЛАМц66-4-3.
Сплавы меди с цинком, алюминием, никелем, марганцем, платиной и другими металлами обладают широкой цветовой гаммой, их используют не только для имитации драгоценных металлов, но и для нанесения декоративного покрытия – «золочения». Большой популярностью в качестве заменителя золота используется кремнистая латунь ЛЦ17КЗ. Отливки, полу-ченные из этого сплава, имеют гладкую поверхность и красивый золотистый цвет. В ювелирном деле латуни используют для изготовления недорогих ювелирных украшений, сувенирных значков, некоторых предметов сервировки стола, а также пудрениц, портсигаров и т.д.
Непрерывное повышение требований к изделиям бижутерии – массовому продукту – способствовало созданию ряда сплавов, которые наряду с высокой прочностью прекрасно имитируют серебряные и золотые сплавы.
В конце ХIХ века в качестве заменителей драгоценных металлов стали широко использовать декоративные латуни, сплав хризат (36,8% цинка, 0,2 % свинца), сплав Вигольди (31 % цинка, 0,8 % алюминия, 0,2 % свинца). В нас-тоящее время при производстве украшений используются сплавы на основе меди (в частности, латуни), имитирующие золотые и серебряные сплавы (см. табл. 6).
Табл. 6. Состав (массовая доля, % компонентов) сплавов, имитирующих золото.
| Медь | Цинк | Алюминий | Никель | Другие компоненты |
| 90 | 10 | - | - | - |
| 60 | 25 | - | - | 15 |
| 75 | - | 25 | - | - |
| 88 | - | 10 | 2 | - |
| 91,6 | 0,4 | - | 6 | 2 |
Латунь обладает богатыми возможностями в оформлении интерьера. Из латуни изготавливают буквально все: от маленьких ручек, ключиков, фу-рнитуры для мебели до архитектурных деталей – колонн, перил, ограждений и т.п. Она прекрасно сочетается с деревом, черным металлом, с нержавею-щей сталью. Литые латунные, также как и бронзовые, изделия можно пок-рыть искусственной патиной, меняя цвет от черного до золотистого.
Латунь можно начистить до зеркального блеска и покрыть специаль-ным лаком, чтобы не потускнела. Со временем металл может окислиться, потемнеть и приобрести благородный зеленоватый оттенок естественной патины, создающий ощущение старины. Изделия из латуни можно подвергнуть химическому травлению или окрасить, придать поверхности разнообразные фактуры, нанести рисунок.
Художественные изделия, выполненные из латуни, хорошо выглядят в условиях интерьера в теплых и сухих помещениях. На открытом же воздухе латунь быстро теряет свой блеск и золотистый цвет и покрывается сернисты-ми и оксидными пленками, чернеет и утрачивает свои художественные каче-ства. Поэтому для художественных изделий, предназначенных для открытых пространств, латунь применять нецелесообразно – для этих целей служит бронза.
Латунь можно также использовать в наборе инкрустационных вста-вок – тонких жилок и украшений различных конфигураций, как листовой ма-териал в чеканных работах.
Томпаки – латуни, содержащие цинка от 3 до 20 % (марки Л96, Л90 и Л85), отличаются красновато-желтым цветом и применяются для изготовления художественной посуды, а также в художественной эмальерной промышленности для изготовления нагрудных спортивных и юбилейных значков, а также дешевых ювелирных изделий с соответствующим защитным и декоративным покрытием.
Томпак хорошо обрабатывается в холодном состоянии – штампуется, тянется в проволоку, приближаясь в этом отношении к чистой меди. На открытом воздухе изделия из томпака постепенно темнеют, покрываясь оксидной пленкой.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!